DE1927741A1

DE1927741A1 - Antrieb,insbesondere fuer Absperrventile

Info

Publication number: DE1927741A1
Application number: DE19691927741
Authority: DE
Inventors: Grimshaw Edward Michael; Stubbs Frederick William
Original assignee: English Electric Co Ltd
Current assignee: English Electric Co Ltd
Priority date: 1968-05-31
Filing date: 1969-05-30
Publication date: 1969-12-04
Also published as: GB1252564A; US3583253A; FR2009753A1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. GÜNTHER KOCH DR. TINO HAIBACH

8 MÜNCHEN 2, 30. Mai I969 uke.ze.chen. ¹²⁰²⁸ -

The English Electric Company Limited, London, England. Antrieb, insbesondere für Absperrventile

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb mit einem Antriebsmotor, der über ein Getriebe mit einer Abtriebswelle verbunden ist, die z.B. eine Mutter tragen kann, um mit einer Schraubspindel in Eingriff zu gelangen, durch die ein Ventil gesteuert wird.

Gemäß der Erfindung ist der Antrieb mit einem eine eiste Welle aufweisenden Antriebsmotor verbunden und ein Schneckenrad befindet sich auf einer zweiten zur ersten Welle parallelen Welle, wobei die beiden Wellen über im gegenseitigen Eingriff stehende erste und zweite Stirnräder miteinander gekuppelt sind, welche leicht von den Wellen abnehmbar sind, um Stirnräder unterschiedlicher Größe zwecks Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses anordnen zu können und wobei eine Abtriebswelle von dem Schneckenrad angetrieben wird.

Die Erfindung schafft die Möglichkeit, daß ein gegebener Antrieb für unterschiedliche Abtriebsgeschwindigkeiten benutzbar ist. Hierzu brauchen nur zwei geeignet bemessene,miteinander kämmende Stirnräder auf der ersten bzw. zweiten Welle festgelegt zu werden.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Antriebs.

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Der Antrieb weist einen Elektromotor, bestehend aus Stator 2 und Rotor 4 auf, welch letzterer von der Motorwelle 6 getragen wird. Der Stator ist von einem Gehäuse 8 umschlossen. Die Welle 6 wird 'von Lagern 10 und 12 getragen und steht über das Lager 12 derart . vor, daß ein Stirnrad 14 auf der Welle 6 verkeilt werden kann. Das Lager 12 ist in einem Endteil 16 des Gehäuses mittels Schrauben 18 festgelegt. Zwischen dem Teil 16 und dem Gehäuse S befindet sich eine flammensichere Verbindung einer Bauart, die weiter unten beschrieben wird.

Ein mit dem Stirnrad 14 kämmendes Stirnrad 20 umschließt einen Rohrabschnitt 22 und treibt eine Schneckenwelle 14 über eine Reibungskupplung an. Diese Kupplung besteht aus einem Bauteil 26, der auf dem Rohrabschnitt 22 verkeilt ist und gegen den das Stirnrad 20 mittels einer konischen Federscheibe 2ö dicht angepreßt wird, welch letztere über eine Mutter 30 angezogen werden kann. Der Rohrabschnitt 22 ist mittels einer Keilverzahnung 32 auf der Schneckenwelle 24 drehfest angeordnet.

Eine Schnecke 34 steht mit einem Schneckenrad 3d in Eingriff, das eine hohle Abtriebswelle antreibt, die eine nicht dargestellte Mutter enthält, welche mit einer Schraubspindel 38 in Eingriff steht.

Die Keilverzahnung 32 zwischen dem Rohrabschnitt 22 und der Schneckenwelle 24 ermöglicht eine axiale Bewegung der Schneckenwelle relativ zu dem Abschnitt 22. Einer solchen Axialbewegung wirkt jedoch ein Federpack entgegen, das aus einem Stapel von Tellerfedern 40 besteht, die einen im Durchmesser verminderten Teil 42 der Welle 24 umgreifen. Wenn die Welle 24 sich nach rechts bewegt, führt sie eine Ringscheibe 44 mit sich, während eine Ringscheibe 46 stationär verbleibt, weil sie an einem außen verzahnten Ring 48 angreift, der in den Rohrabschnitt 22 eingeschraubt ist. Wenn sich die Welle andererseits nach links bewegt, führt eine Mutter 50,die auf das Ende der Welle aufgeschraubt ist, die Ringscheibe 46 mit sich, während die Ringscheibe 44 stationär verbleibt, weil sie sich auf dem Ende der Keilzähne des Rohrkörpers 22 abstützt. Die Bewegung des Feder-

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packs ist in beiden Richtungen durch Kompression begrenzt und deshalb wird dieser Bewegung ein Widerstand entgegengesetzt.

Die Schneckenwelle 24 ist mittels eines Kugellagers 52 drehbar gelagert, das den Rohrabschnitt 22 abstützt und außerdem über ein Nadellager 54 auf der gegenüberliegenden Seite der Welle.

Eine Axialbewegung der Welle 24 gegen den Widerstand des Federpacks 40 tritt auf, wenn ein übermäßig großes Lastdrehmoment auf der Abtriebswelle des Antriebs lastet. Aus Sicherheitsgründen ist ein nicht dargesteLlter Schaltmechanismus in einem Gehäuse 56 untergebracht, der eine Stan^- 57 aufweist, welche gegen das Ende der Welle 24 abgestützt ist und Drehmomentbegrenzungsschalter steuert, um den Motor abzuschalten, wenn das Drehmoment, dessen Größe durch die axiale Versetzung der Welle 24 bestimmt ist, einen vorbestimmten Grenzwert in der einen oder anderen Richtung annimmt. Der Federpack, der von den Tellerfedern 40 gebildet wird, wird einer Vorbelastung unterworfen, so daß keine Axialbewegung der Welle 24 eintritt, bevor das Drehmoment sich dem Grenzwert nähert.

Der in dem Gehäuse 56 untergebrachte Schaltmechanismus weist außerdem Stellungsschalter auf, die bei vorbestimmten Stellungen der Ausgangswelle betätigt werden oder auch nach einer vorbestimmten Zahl von Umdrehungen dieser Abtriebswelle. Der Antrieb für die Positionsschalter wird über eine Welle abgenommen, die parallel zur Schneckenwelle 24 liegt und ein Zahnrad trägt, das mit einem geeigneten Getriebe der Abtriebswelle des Antriebs kämmt. All diese Teile wurden ier Übersichtlichkeit wegen in der Zeichnung weggelassen.

■Im das Übersetzungsverhältnis und infolgedessen die Abtriebsdrehzahl des Antriebs zu verändern, können die Stirnräder 14 und 20 leicht entfernt werden. Das Stirnrad 14 wird einfach durch einen Sprengring 36 gehaltert, während das Stirnrad 20 durch die Mutter 50 gesichert ist. Die dargestellten Getrieberäder können durch miteinander kämmende Räder unterschiedlicher Durchmesser ersetzt werden, um unterschiedliche Getriebeübersetzungen zu erlangen. Bei der Benutzung

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kann der Antrieb zunächst ohne irgendwelche Stirnräder angeliefert werden und dann können Versuche durchgeführt werden, indem auf die Motorwelle 6 und den rohrförmigen Körper 22 zwei Testräder in einem Versuchsgerät aufgesetzt werden. Wenn die erforderlichen Getrieberäder schließlich aufgesetzt werden, um den speziellen Anforderungen des Anwendungsfalles zu genügen, wird eine nicht-dargestellte Kappe über die Getrieberäder gestülpt, um diese einzuschließen.

Ein Teil der Basisgehäusestruktur des Antriebs wird von einem Klemmenkasten 60 gebildet. Der Antrieb weist auch ein weiteres Gehäuse 62 auf, das Steuerräder beherbergt.

Die Verbindung zwischen dem Gehäuse 62 und dem Antriebsgehäuse wird mittels eines Flansches 64 flammendicht gestaltet, der am Ende des Gehäuses 62 dicht in die Mündung des Gehäuses einpaßt. Die Länge des Flansches und das Spiel zwischen dem Flansch und dem umgebenden Teil des Gehäuses entspricht den britischen Normen 229ί1957, um die erforderliche flammendichte Charakteristik zu erhalten. Außerdemist,um ein Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, ein aus Gummi bestehender 0—Ring 66 axial zwischen miteinander zusammenwirkenden flachen Oberflächen der Gehäuseteile angeordnet, wodurch eine wasserdichte Abdichtung gebildet wird. Das Gehäuse 62 ist an dem Antriebsgehäuse mittels Schrauben 68 festgelegt. Diese werden verspannt, um die in ümfangsrichtung im Abstand liegenden Vorsprünge 70 auf einem

Flansch 72 des Gehäuses dicht in Berührung mit einer flachen Stirn

fläche des Gehäuses zu bringen. Durch Anordnung von Vorsprüngen anstelle der glatten Ringfläche wird die Bearbeitung erleichtert und ebenso die Entfernung des Gehäuses, weil ein Schraubenzieher oder ein anderes Werkzeug leicht in einen Spalt zwischen den Vorsprüngen eingefügt werden kann, um das Gehäuse zu lösen. Außerdem wird durch die begrenzte Kontaktfläche der Vor Sprünge mit dem Gehäuse das Ausmaß vermindert, mit welchem die Kontaktoberflächen, d.h. die Beruhrungsoberflächen, nach einer längeren Zeitdauer aufeinander kleben können.

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Eine gleiche flammensichere Verbindung ist zwischen dem Endteil l6 (in der Nähe des Motors) und dem Gehäuse 8 ausgebildet und ein,e weitere gleiche flammendichte Verbindung besteht zwischen dem Gehäuse 56 (das den Schaltmechanismus einschließt) und dem Gehäuse 8.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche:

(Antrieb mit einem Antriebsmotor, der eine erste Welle aufweist, mit einem Schneckenrad auf einer zweiten Welle, die parallel zu * der ersten Welle gelagert ist, und mit ersten und zweiten Zahnrädern, die auf der ersten bzw. zweiten Welle sitzen und miteinander kämmen,

dadurch geken.nzeichnet,

daß die Zahnräder (l4,20) leicht von ihren Wellen abnehmbar sind, um Zahnräder unterschiedlicher Größe zum Zwecke der Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses aufbringen zu können, und daß von dem Schneckenrad eine Abtriebswelle angetrieben wird.

2. Antrieb nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet ,

daß eine Friktionskupplung das zweite Zahnrad mit der zweiten Welle verbindet.

3· Antrieb nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kupplung einen Bauteil aufweist, der an der zweiten Welle befestigt ist,und daß die Stirnfläche des zweiten Zahnrades in Berührung mit diesem Bauteil gebracht wird.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweite Welle einen Hauptabschnitt und einen Rohrabschnitt aufweist, die in Antriebsverbindung miteinander stehen und aus einer Normal-Mittelstellung nach beiden Seiten axial gegeneinander verschiebbar sind.

5· Antrieb nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß elastische Mittel innerhalb des Rohrabschnitts vorgesehen sind, die dieser relativen axialen Gleitbewegung Widerstand entgegensetzen.

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6. Antrieb nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus mehreren Tellerfedern bestehen, die auf einem im Durchmesser verminderten Abschnitt des Hauptteiles der Welle aufgezogen sind.

7· Antrieb nach den Ansprüchen 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel so angeordnet sind, daß im wesentlichen keine axiale Gleitbewegung auftritt, bis ein vorbestimmtes Drehmoment auf die Abtriebswelle aufgebracht ist.

ö. Antrieb nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß Mittel vorgesehen sind, um den Antriebsmotor zu entregen, wenn die axiale Gleitbewegung eine vorbestimmte Amplitude in einer der Richtungen erreicht hat.

9·'Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor und das Schneckenrad innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind und daß sich die ersten und zweiten Wellen von dem Gehäuse so erstrecken, daß die ersten und zweiten.Zahnrader außerhalb des Gehäuses befindlich sind.

10. Antrieb nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Zahnräder mit einer abnehmbaren Abdeckung versehen sind.

11. Antrieb nach den Ansprüchen 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseverbindungen flammendicht sind.

12. Antrieb nach den Ansprüchen 9*10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuergetriebegehäuse an dem Antriebsgehäuse angebaut ist.

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12« Antrieb nach Anspruch 12, dadurch geke nnseichnet, daß die miteinander verbundenen Gehäuse Plansche aufweisen, um sie miteinander zu verbinden, wobei einer der Plansche Vorsprung© besitzt, um ihn von den anderen Plansch zu distanzieren.

14. Antrieb nach den Ansprüchen 1 bis Γ2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Getrieberad auf der ersten Welle mittels, eines Sprengringes gehaltert ist.

15· Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zahnrad auf der zweiten Welle mittels einer Mutter gehaltert ist, die auf die zweite Welle aufgeschraubt ist.

16. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Winkelstellung der Abtriebswelle anzuzdgen.

17· Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle ein Gewindestück trägt, das mit einer Gewindespindel in Eingriff steht, um ein Ventil einzustellen.

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